(57)【要約】      （修正有）【課題】  本発明は、従来にない画期的な地盤活動状況調査方法を提供することを目的とする。【解決手段】  被調査地域で発生する地中音を適宜な音取得手段１で取得し、この音取得手段１で取得した地中音を適宜な音解析手段３で解析して該地中音により地盤の活動状況を調査する地盤活動状況調査方法である。【効果】音伝達体として樹木を利用したので、その場に根差した樹木を有効利用して迅速且つ確実に調査することができる。【選択図】      図１
2006017558.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被調査地域で発生する地中音を適宜な音取得手段で取得し、この音取得手段で取得した地中音を適宜な音解析手段で解析して該地中音により地盤の活動状況を調査することを特徴とする地盤活動状況調査方法。
【請求項２】
請求項１記載の地盤活動状況調査方法において、前記音取得手段は、任意の複数箇所夫々で発生する地中音を取得するものであることを特徴とする地盤活動状況調査方法。
【請求項３】
請求項１，２いずれか１項に記載の地盤活動状況調査方法において、前記音取得手段は、順次移動して任意の複数箇所夫々で発生する地中音を取得するものであることを特徴とする地盤活動状況調査方法。
【請求項４】
請求項１〜３いずれか１項に記載の地盤活動状況調査方法において、前記音取得手段により複数箇所で取得した地中音の大小により、地盤活動の大小、方向及び範囲を調査することを特徴とする地盤活動状況調査方法。
【請求項５】
請求項１〜４いずれか１項に記載の地盤活動状況調査方法において、前記音取得手段は、一部が地上に配され残部が地盤に配された音伝達体に設けられ、前記音取得手段は、前記音伝達体の地盤に配された部位から地上に配された部位へ伝達される地中音を取得するものであることを特徴とする地盤活動状況調査方法。
【請求項６】
請求項５記載の地盤活動状況調査方法において、前記音取得手段は音伝達体の地上に配される部位に設けられるものであることを特徴とする地盤活動状況調査方法。
【請求項７】
請求項５，６いずれか１項に記載の地盤活動状況調査方法において、前記音伝達体として樹木を採用したことを特徴とする地盤活動状況調査方法。
【請求項８】
請求項５，６いずれか１項に記載の地盤活動状況調査方法において、前記音伝達体として音伝達性の高い素材から成る音伝達体を採用したことを特徴とする地盤活動状況調査方法。
【請求項９】
請求項１〜８いずれか１項に記載の地盤活動状況調査方法において、前記音取得手段として、地中音を捉える音センサーと、該音センサーで捉えた地中音を増幅させる増幅器を具備する音取得手段を採用したことを特徴とする地盤活動状況調査方法。
【請求項１０】
請求項１〜９いずれか１項に記載の地盤活動状況調査方法において、前記音解析手段としてパソコンを採用したことを特徴とする地盤活動状況調査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤活動状況調査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、地滑りや斜面崩壊や雪崩などの土砂災害が増加傾向にあり、大きな社会問題となっている。
【０００３】
これら地滑りや斜面崩壊が起きる要因としては、素因と誘因の２つがある。即ち、地滑りや斜面崩壊が生じ易いその土地特有の地盤（素因）に、多量の雨が降ったり雪解け水が浸透するなどの自然的誘因や、道路整備や土地開発に伴う森林伐採による土壌保水力の低下や、それら工事による振動・衝撃（地盤の活動を誘発する）などの人為的誘因が関わって地滑りや斜面崩壊等が生じる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来におけるこれらの地滑りや斜面崩壊の対策としては、長年これらの地滑りや斜面崩壊が起きる環境や条件を熟知した専門家が、その経験則に基づき地滑りや斜面崩壊が起きるであろう個所を特定している。
【０００５】
しかしながら、仮に地滑りや斜面崩壊に関する専門家であっても地盤の活動状況をリアルタイムに把握したり、その活動範囲（規模・境界）などを正確に特定するには限界がある（地滑りや斜面崩壊が起こる前兆が目に見えて分かったとしても、その時点では手遅れになる場合が多い。）。
【０００６】
そこで、従来においても地滑りや斜面崩壊に関する研究が進められているが、未だ地滑りや斜面崩壊が将来起こり得る地盤の活動状況の把握や、発生時期の推定、更にはその活動範囲（規模・境界）を誰もが簡易且つ正確に特定し得る画期的な手段は提案されていないのが現状である。
【０００７】
本発明は、上述した問題点を解決する、従来にない画期的な地盤活動状況調査方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【０００９】
被調査地域で発生する地中音を適宜な音取得手段１で取得し、この音取得手段１で取得した地中音を適宜な音解析手段３で解析して該地中音により地盤の活動状況を調査することを特徴とする地盤活動状況調査方法に係るものである。
【００１０】
また、請求項１記載の地盤活動状況調査方法において、前記音取得手段１は、任意の複数箇所夫々で発生する地中音を取得するものであることを特徴とする地盤活動状況調査方法に係るものである。
【００１１】
また、請求項１，２いずれか１項に記載の地盤活動状況調査方法において、前記音取得手段１は、順次移動して任意の複数箇所夫々で発生する地中音を取得するものであることを特徴とする地盤活動状況調査方法に係るものである。
【００１２】
また、請求項１〜３いずれか１項に記載の地盤活動状況調査方法において、前記音取得手段１により複数箇所で取得した地中音の大小により、地盤活動の大小、方向及び範囲を調査することを特徴とする地盤活動状況調査方法に係るものである。
【００１３】
また、請求項１〜４いずれか１項に記載の地盤活動状況調査方法において、前記音取得手段１は、一部が地上に配され残部が地盤に配された音伝達体２に設けられ、前記音取得手段１は、前記音伝達体２の地盤に配された部位２ａから地上に配された部位２ｂへ伝達される地中音を取得するものであることを特徴とする地盤活動状況調査方法に係るものである。
【００１４】
また、請求項５記載の地盤活動状況調査方法において、前記音取得手段１は音伝達体２の地上に配される部位に設けられるものであることを特徴とする地盤活動状況調査方法に係るものである。
【００１５】
また、請求項５，６いずれか１項に記載の地盤活動状況調査方法において、前記音伝達体２として樹木を採用したことを特徴とする地盤活動状況調査方法に係るものである。
【００１６】
また、請求項５，６いずれか１項に記載の地盤活動状況調査方法において、前記音伝達体２として音伝達性の高い素材から成る音伝達体２を採用したことを特徴とする地盤活動状況調査方法に係るものである。
【００１７】
また、請求項１〜８いずれか１項に記載の地盤活動状況調査方法において、前記音取得手段１として、地中音を捉える音センサー４と、該音センサー４で捉えた地中音を増幅させる増幅器５を具備する音取得手段１を採用したことを特徴とする地盤活動状況調査方法に係るものである。
【００１８】
また、請求項１〜９いずれか１項に記載の地盤活動状況調査方法において、前記音解析手段３としてパソコン８を採用したことを特徴とする地盤活動状況調査方法に係るものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は上述のようにしたから、例えば地盤の活動状況、その活動範囲を誰もが簡易且つ正確に把握することができ、ひいては地滑りや斜面崩壊などの土砂災害を未然に防ぐことができることになるなど従来にない画期的な地盤活動状況調査方法となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。
【００２１】
本発明者等は、例えば地滑りや斜面崩壊などの現象は突然生じるのではなく、地滑りや斜面崩壊が生じる以前から地盤の活動が活発化するなど何らかの変調があり、地盤の活動が活発化すれば（地盤が変動すれば）、地盤で発生する地中音に変化が生じるものと考え、この地盤で発生する地中音に着目し、種々の実験・研究を繰り返し行い、その結果、画期的な地盤活動状況調査方法を発明した。
【００２２】
即ち、本発明は、被調査地域の地中で発生する地中音を適宜な音取得手段１で取得し、この音取得手段１で取得した地中音を適宜な音解析手段３で解析して該地中音により地盤の活動状況を調査する。
【００２３】
具体的には、例えば地中音の大きさや地中音の種類（例えば岩盤と岩盤とが擦れる音や、砂と砂とが擦れる音、粘土と粘土とが擦れる音、地中の水が移動する音）の違いなど、地滑り活動時や地盤の変位に伴い発生する地中音に関する情報を予めデータ化しておき、任意の箇所の地中音を取得し解析することで、地盤の活動状況を簡易且つ正確に調査して把握することができる。また、その場で解析作業を行なえばリアルタイムで地盤の活動状況を調査して把握することができる。
【００２４】
従って、前述した専門家でなくても地盤の活動状況を誰もが簡易且つ正確に把握することができるから、例えば地滑りや斜面崩壊が起きるであろう箇所、区域を特定でき、よって、事前に対処することで土砂災害を未然に防止することができることになる。また、既に地滑りや斜面崩壊が起きた現場を調査すれば、その後の二次災害等も可及的に防止できることになる。
【００２５】
また、請求項２記載の発明においては、任意の複数箇所の地中音を取得・解析をすることで、例えば各箇所の地中音の違いによって活動の活発な箇所やその活動範囲（規模・境界）を簡易且つ正確に把握することができる。
【００２６】
また、請求項３記載の発明においては、順次移動して音取得手段１により任意の複数箇所夫々で発生する地中音を取得するから、被調査地域における一箇所だけでなく複数の任意の箇所を順次調査して回ることにより、地盤の活動状況及びその活動範囲（規模・境界）を簡易且つ正確に調査して把握することができる。
【実施例】
【００２７】
本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。
【００２８】
本実施例は、被調査地域の地中で発生する地中音を適宜な音取得手段１で取得し、この音取得手段１で取得した地中音を適宜な音解析手段３で解析して該地中音により地盤の活動状況を調査する地盤活動状況調査方法である。
【００２９】
尚、本願発明で言う地中音（音）とは、物理現象で言う振幅（音の大きさ）・周波数（音の高さ）・波形（音のねいろ）を総じた概念である。
【００３０】
具体的には、本実施例では、次の音取得手段１及び音解析手段３が使用される。
【００３１】
音取得手段１は、図１に図示したように音センサー４（地中で発生する振動を音波として捉える振動センサー）と、増幅器５（アンプ）と、録音機６（ＤＡＴ）とで構成され、リュックサックなどの収納ケースに入れて持ち運び可能（移動可能）なポータブルタイプに構成されている。尚、本実施例で使用する増幅器５及び録音機６は乾電池を電源とするタイプである。
【００３２】
この音取得手段１は、音センサー４を後述する音伝達体２に付設し、この音伝達体２で伝達される地中音を捉え、この音センサー４で捉えた地中音を増幅器５で増幅するとともに録音機６で録音することになる。また、録音機６にヘッドフォン７を接続し、当該増幅器５で増幅した地中音をリアルタイムで聞いても良いし、後に別の場所で録音機６で録音した地中音を聞いても良い。
【００３３】
このヘッドフォン７も後述する音解析手段３の一つであって、人間の耳を使用した音解析手段３である。
【００３４】
音伝達体２は、一部が地上に配され残部が地盤に配されるものであり、この音伝達体２の地盤に位置する部位２ａから地上に位置する部位２ｂへ地中音が伝達される構造体である。
【００３５】
具体的には、本実施例では音伝達体２として樹木２を採用している。
【００３６】
樹木２は、図２に図示したように地盤に位置する根２ａと、地上に位置する幹２ｂとの間で音伝達性に秀れており、樹木２の根２ａは、地盤水を求めてアンテナのように地盤に細かく張り巡らされる為、地中音を良好に取得できる。
【００３７】
また、樹木２は、地盤中に深く根２ａが広がっており、例えば単にセンサーを地盤に直接埋設する場合に比し、深く且つ広い範囲の地中音の取得が簡易且つ確実に行なえることになり（センサーを地盤に直接埋設する場合、深い位置に埋設したり広範囲の地中音を取得しようとすれば厄介でコストもかかる。）、しかも、地中音は樹木２で反響するから良好な地中音の取得が達成される。
【００３８】
また、樹木２の根２ａの長さは、幹２ｂの長さ（高さ）と略同じ或いはそれ以上と言われており、樹木２の幹２ｂを見れば、根２ａがどれくらい地盤に張っているかは容易に想像できるものであり、よって、樹木２の幹２ｂの高さを見てどれ位の深さの箇所から地中音を取得することができるかを判断（推測）することができる。
【００３９】
従って、樹木２は、音伝達体２として極めて有効なものの一つと考えられる。
【００４０】
尚、例えば樹木２の根２ａと地盤との関係や、根２ａと地盤の活動状況との関係など、今後、それらの研究を進めることにより樹木２を音伝達体２として用いて地中音を取得することの更なるメリットの発見が期待できる。
【００４１】
また、音伝達体２としては、前述した樹木２の他にも、例えば図３に図示した音伝達性の高い素材から成る音伝達材２を採用しても良い。
【００４２】
この音伝達材２は、適宜な金属製の部材をパイプ状（棒状）に形成したものであり、持ち歩くことのできる長さ（１〜１．５ｍ）及び重量に設定されている。尚、携帯性を考慮して伸縮式としても良く、また、音伝達材２はパイプ状でなく無垢の棒材でも良い。
【００４３】
この音伝達材２を使用して地中音を取得する場合は、この音伝達材２の一部２ａを地中に刺し込み（ボーリング孔やひずみ孔などの現場に即した孔を利用しても良い。）、地上に位置する残部２ｂに音センサー４を付設して地中音を取得することになる。前述した樹木２の無い場所や既に地滑りや斜面崩壊が起きた現場などどこでも調査できる点で有効である。
【００４４】
音解析手段３は、図１に図示したようにパソコン８（ノート型パソコン）を採用するものであり、前述したヘッドフォン７による人間の耳を使用した音解析手段３と異なり、前述した振幅（音の大きさ）・周波数（音の高さ）・波形（音のねいろ）などの音に関する様々な情報を用いて詳細に解析することができる。このパソコン８であれば増幅器５に直接接続して地中音を取り込みながら解析することもできる。
【００４５】
尚、音解析手段３としては、前述したパソコン８等の装置を用いた機械的な解析手段の他、前述したようにヘッドフォン７による人間の耳を使用したような人為的な音解析手段も適宜採用し得るものである。
【００４６】
ここで、本実施例に係る地中音を利用した地盤活動状況調査方法の有効性を確認すべく下記の実験１を行なった。
【００４７】
実験１は、新潟県内のある現場で音伝達体２として樹木２を使用し、朝・昼・夕方と約５分ずつ地中音を録音した。
【００４８】
図４は地中音の波形を示すものであり、朝は波形の振幅が大きく、昼から夕方へと波形の振幅が小さくなっていることが分かる。
【００４９】
一般に朝方は低気圧になることから地中内の水位の上昇により地盤の活動は活発化し、地滑りや斜面崩壊が生じ易いとされている。
【００５０】
従って、上述の朝方の方が地滑り等が生じ易いということを考慮すると、地中音の振幅が大きい場合が地盤の活動が活発化していると判断でき、よって、地盤で生じる地中音を取得・解析することは、地盤の活動状況を正確に把握し得る有効な方法であることが裏付けられたと言える。即ち、地中音の取得・解析から地盤の活動状況（活動期・静穏期）の変化を正確に調査し把握できると言える。
【００５１】
次に、実際の地滑り現場にて本実施例の有効性や応用性を確認すべく下記の実験２を行なった（一度地滑りが起きた箇所は再発し易い環境であり、本実施例を実験する箇所として最適であると考えた。）。
【００５２】
実験２は、新潟県内の地滑り現場で調査したものであり、任意の複数箇所の地中音を取得し、この音取得手段１で取得した夫々の箇所の地中音を音解析手段３で解析した（図５参照）。
【００５３】
具体的には、まず、地滑りが起きた現場付近の不動箇所（地滑りが起きていない箇所）における任意の計測点の地中音を取得・解析して音の振幅（大きさ）を基準値１とし、続いて、活動箇所（地滑りが起きた箇所）における任意の複数の計測点の地中音を取得（約３分ずつ録音）・解析した。尚、この基準値１を設定した不動箇所は、図５に図示した箇所以外の箇所である。
【００５４】
図５に図示したように活動箇所における各計測点の地中音の振幅は、その箇所によって異なり、基準値１の地中音に比して大きな数値を示した。尚、図５中の黒点が測定点、添え数字は前記基準値１に対する比であり、また、ａ，ｂ，ｃは実際に起きた地滑りの滑落線（滑落崖：段差が生じた部分）であり、ｄは地盤の緩み線である。
【００５５】
後日、その地滑り現場へ訪れてみると、地滑りが再発していた。従って、このことから、地中音の振幅が大きい場合、地盤の活動が活発化しており、地滑りが生じ易いと判断できた。
【００５６】
更に、この再発地滑りは、地中音の振幅が大きい数値であった箇所ほど多く移動（滑落）していた。従って、地中音の振幅が大きい箇所ほど移動量（変位量）が大きいと判断できると言える。
【００５７】
更に、地盤は地中音の振幅が大きい数値であった箇所から小さい数値であった箇所へと移動していた。従って、地中音の振幅の数値から地盤が移動する方向が判断できると言える。
【００５８】
更に、地中音の振幅の大きい値の箇所を結んだ線に沿って地盤変動（滑落及び緩み）が生じていた。従って、この高い数値の箇所を結ぶ線に沿って滑落線（滑落崖）及び地盤の緩み線が生じるものと推測でき、よって、任意の複数箇所の地中音の振幅の数値から地盤の活動範囲（規模・境界）を判断できると言える。
【００５９】
以上のように、実験２から、任意の複数箇所の地中音を取得・解析することで、これから移動（地盤変動）する可能性のある箇所を把握特定でき、しかも、その移動量，移動方向及び活動範囲（規模・境界）を把握特定することができることが確認された。
【００６０】
尚、地滑りや斜面崩壊現場等の調査事例を増やし、統計的な処理、波形解析を行なうことで、より信頼性の高い結果を得ることができると考えられ、そして、実験２では振幅（音の大きさ）を基に調査しているが、地中音の周波数（音の高さ）・波形（音のねいろ）を基にした調査を行なった場合も同様の結果が得られるものと推測される。
【００６１】
本実施例は上述のように構成したから、被調査地域の地中で発生する地中音を適宜な音取得手段１で取得し、この音取得手段１で取得した地中音を適宜な解析手段３で解析して該地中音により地盤の活動状況を把握することができる。また、地中音の解析作業は録音機６に録音したデータを持ち帰って解析しても良いし、その場でリアルタイムで解析しても良い。
【００６２】
よって、本実施例によれば、前述した専門家でなくても地盤の活動状況を誰でも簡易且つ正確に調査し把握することができるから、例えば地滑りや斜面崩壊が起きる前に対処することで土砂災害を未然に防止することができることになり、また、既に地滑りや斜面崩壊が起きた現場を調査することでその後の二次災害等も可及的に防止することができることになる。
【００６３】
また、本実施例は、任意の複数箇所の地中音を取得・解析をすることで、例えば各箇所の音の違いによって活動の活発な箇所やその活動範囲（規模・境界）も簡易且つ正確に把握することができる。
【００６４】
また、本実施例は、音取得手段３及び音解析手段３を携帯可能なポータブルタイプとしたから、被調査地域における一箇所だけでなく複数の任意の箇所を順次調査して回ることができ（医者が最初の問診に用いる所謂聴診器のような役割としての機能を発揮する。）、地盤の活動状況を簡易且つ正確に把握することができる。
【００６５】
また、本実施例は、音伝達体２として樹木２を採用したから、その場に根差した樹木２を有効利用して迅速且つ確実に調査することができることになる。
【００６６】
また、本実施例を適用し得る被調査地域の地盤としては、山野に限られるものではなく、海や河川や湖などの水底に位置する地盤でも良く（この場合、音センサー４を付設する位置は音伝達体２の水面から出た位置とする。）、また、調査対象としては、地滑りや斜面崩壊に限らず、雪崩調査にも有効利用できる（雪崩が生じる際にはこの雪の変化が地盤に音として伝わる為、この地中音を取得・解析することで雪の状態（雪崩の発生）を判断できると推測される。）など、本実施例の応用範囲は多岐にわたるものである。
【００６７】
尚、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本実施例に係る音取得手段及び音解析手段の説明図である。
【図２】本実施例に係る地盤活動状況調査方法の説明図である。
【図３】本実施例に係る音伝達体の説明図である。
【図４】地中音の波形を示す説明図である。
【図５】本実施例に係る地盤活動状況調査方法の有効性を調べる実験図である。
【符号の説明】
【００６９】
１  音取得手段
２  音伝達体
２ａ  部位
２ｂ  部位
３  音解析手段
４  音センサー
５  増幅器
８  パソコン
【図１】
2006017558.tif 000003
【図２】
2006017558.tif 000004
【図３】
2006017558.tif 000005
【図４】
2006017558.tif 000006
【図５】
2006017558.tif 000007